[實用新型]以環保制冷劑-納米鋁為工質的多環路立管式熱管

無效

• 申請號: 200820202442.4
• 申請日: 2008-10-21
• 公開（公告）號: CN201281563Y
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 龍建佑;羅恒
• 申請（專利權）人: 順德職業技術學院
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所
• 代理人: 梁紅纓

技術領域

本實用新型涉及一種以環保制冷劑-納米鋁為工質的多環路立管式熱管。

背景技術

熱管自20世紀60年代問世以來，作為一種高效的傳熱元件迅速發展。

目前強化熱管傳熱的技術包括：

(1)強化沸騰表面。Larkin最近在蒸發段內表面采用下列強化方法研究了水——銅熱管中的強化傳熱問題：①銅網；②插入帶有許多凹坑的銅制套筒；③聚四氟乙烯套筒；④帶有捕獲液體的凹槽聚四氟乙烯套筒。當溫度超過50℃時，各種不同的強化方法的實驗數據說明對傳熱并無強化作用，而在較低溫度下它們表明在蒸發段全都鋪滿銅網的情況下可以達200％的強化傳熱效果。

(2)改變熱管吸液芯結構。燒結的金屬粉末或金屬纖維吸液芯，同獨立的徑向與軸向液體流道和蒸汽流道結合時，能大大改善熱管性能。有關文獻報道了附在管壁內表面青銅燒結芯的研制情況。若將該熱管與50～100目多層網芯水熱管相比，燒結金屬芯由于減少了網芯與管壁之間的熱阻而顯示出優良的性能。燒結芯熱管比常規熱管便宜50％以上。

(3)采用納米流體作熱管工質。納米顆粒尺寸小，比表面積大，具有許多獨特的性能。近年來，納米粉體制備和處理技術飛速發展，其性能和應用得到更深入的研究。已有研究者把這一新技術應用于熱能動力這一傳統領域，即把金屬或金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統換熱介質中，制備成均勻、穩定、高導熱的納米流體，充注到熱管中，提高熱管傳熱效率。專利200720019379.6就提出在CPU散熱器熱管內采用體積百分數為0.01～2％、銅納米顆粒直徑為10～30nm的納米流體作工質。但銅納米顆粒由于密度較大，很容易在納米流體中沉淀，不容易形成均勻而穩定的納米流體，大大影響了熱管的傳熱性能。

實用新型內容

本實用新型是克服現有技術的不足而提供一種充注了均勻而穩定的高沸騰換熱系數，傳熱性能好，結構簡單的以環保制冷劑-納米鋁為工質的多環路立管式熱管。

為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的，其是一種以環保制冷劑-納米鋁為工質的多環路微通道立管式熱管，其特征在于：包括內設有熱管工質的蒸發池，與蒸發池連通的上升氣體總管、與上升氣體總管連通的上升氣體分支管，與上升氣體分支管連通的多環路微通道冷凝立管，與多環路微通道冷凝立管連通的下降液體分支管，與下降液體分支管及蒸發池連通的下降液體總管。

蒸發池內的熱管工質為沸騰換熱系數高的環保制冷劑R600a-納米鋁或R134a-納米鋁。

所述的多環路微通道立管的直徑為1～5mm，數量根據需要可為4～20根。

本實用新型與現有技術相比的優點為，由于采用了多環路微通道立管作為冷凝管，可以在相同的工質流通截面積下獲得更大冷凝傳熱面積，提高熱管的換熱性能，結構簡單。將納米鋁添加入環保制冷劑R134a或者R600a中作為熱管工質使用，可以大大提高熱管性能。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳述。

如圖1所示，其是一種以環保制冷劑-納米鋁為工質的多環路微通道立管式熱管，本實用新型的特點是包括內設有熱管工質的蒸發池1、與蒸發池1連通的上升氣體總管3、與上升氣體總管3連通的上升氣體分支管4、與上升氣體分支管4連通的多環路微通道冷凝立管5、與多環路微通道冷凝立管5連通的下降液體分支管6、與下降液體分支管6及蒸發池1連通的下降液體總管7。在本實施例中，蒸發池1內的熱管工質為沸騰換熱系數高的環保制冷劑R600a-納米鋁或R134a-納米鋁。多環路微通道立管的直徑可以小到1-5mm，比如其直徑可為1mm、2mm3mm等，數量根據需要可為4-20根，比如其數量可為4、15、20根等。

環保制冷劑-納米鋁為工質的制備方法如下：

第一步：稱取與納米鋁等摩爾的油酸(OA)，用100ml無水乙醇充分溶解，再與納米鋁混合，超聲振動加熱反應1小時后，離心分離，用無水乙醇反復洗滌，真空烘干，完成對納米鋁的表面改性，以增強納米鋁在基液的分散性。

第二步：制作如圖1所示的多環路微通道立管式熱管，其立管微通道直徑小于1～5mm，數量根據需要可為4～20根。

第三步：將一定量的經表面改性的納米鋁加入到清洗干燥后的多環路微通道立管式熱管中，充入適量的環保制冷劑R600a或R134a和適量的分散劑，以增強納米鋁在基液的穩定性，之后焊接封口。